[發(fā)明專利]一種空分冷箱面板圍護(hù)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610689383.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106439391B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳正軍;鄭少棟;彭德龍;徐根柱;李妍;毛煒;胡莉麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江智海化工設(shè)備工程有限公司
• 主分類號(hào): F16L59/00
• 分類號(hào): F16L59/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101
• 代理人: 張繼鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種空分冷箱面板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于空氣分離制氧氮設(shè)備冷箱、制氬設(shè)備冷箱、制氫設(shè)備冷箱、換熱器冷箱及液化設(shè)備冷箱等一切含有低溫設(shè)備的封閉性冷箱，屬于空分制冷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)空分冷箱采用板塊式結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)為將整個(gè)冷箱分割成幾十個(gè)甚至上百個(gè)板塊單元，每個(gè)單元均由H型鋼或槽鋼作為邊緣構(gòu)件，內(nèi)含斜撐和面板，每個(gè)單元相連時(shí)，邊緣構(gòu)件和邊緣構(gòu)件通過(guò)螺栓和焊接兩種連接方式組成新桿件，即梁或者柱；斜撐則采用H型鋼，面板直接焊接在斜撐上，通常不設(shè)置面板加勁肋，即使個(gè)別設(shè)置面板加勁肋的也是將加勁肋一起焊接在斜撐上，導(dǎo)致斜撐承受巨大的、來(lái)自面板的平面外荷載，包括面板上的珠光砂荷載，氮?dú)鈮毫屠湎涿姘逋怙L(fēng)荷載吸力或壓力，這就使主結(jié)構(gòu)原本的桁架結(jié)構(gòu)體系遭到破壞，因?yàn)殍旒芙Y(jié)構(gòu)體系的斜撐是二力桿，不承受平面外的荷載；而冷箱這種特種結(jié)構(gòu)是中空無(wú)樓層板的，主要靠四周的桁架結(jié)構(gòu)傳遞荷載，一旦桁架結(jié)構(gòu)體系的斜撐桿件受力方式由二力桿變成了拉壓剪彎構(gòu)件后，整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的荷載就會(huì)傳力路徑不清晰，不便與工程師手工復(fù)核軟件的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的安全經(jīng)濟(jì)性就不可靠，導(dǎo)致很多工程師就盲目相信軟件結(jié)果，造成了多起安全事故和不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

現(xiàn)有的這種空分冷箱結(jié)構(gòu)體系和面板圍護(hù)體系不脫開(kāi)，不但對(duì)主結(jié)構(gòu)受力體系造成破壞，還通常不設(shè)置加勁肋，單靠橫梁、立柱和斜撐作為面板的支撐，雖然冷箱四周面板選用了相對(duì)較厚的5mm鋼板，但遇到風(fēng)荷載較大或面板跨度較大時(shí)，強(qiáng)度就會(huì)不夠，導(dǎo)致冷箱面板爆裂，冷箱內(nèi)的珠光砂絕熱材料噴出事故時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致整套空分系統(tǒng)停車檢修，造成的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，有時(shí)甚至造成人員傷亡。

綜上所述，傳統(tǒng)空分冷箱結(jié)構(gòu)體系的斜撐和面板圍護(hù)體系不脫開(kāi)對(duì)主結(jié)構(gòu)體系和面板圍護(hù)體系都非常不利，急需新的設(shè)計(jì)方法來(lái)優(yōu)化它了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理，強(qiáng)度高，使用安全可靠，傳力路徑清晰，計(jì)算方便快捷、容易手工復(fù)核的空分冷箱面板圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的：一種空分冷箱面板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所述的空分冷箱主要由四周的桁架結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)在四周桁架結(jié)構(gòu)上的冷箱面板組成，所述的桁架結(jié)構(gòu)由兩側(cè)的長(zhǎng)形冷箱柱、上下依次固定在在兩側(cè)冷箱柱上的多根冷箱橫梁、從上到下依次有交叉固定于上中下三根冷箱橫梁上、并以中間冷箱橫梁中間為交叉點(diǎn)的兩根斜撐組成，所述的桁架結(jié)構(gòu)上垂直固定在冷箱橫梁上、并在冷箱橫梁上水平均布的多根從底部一直延伸到頂部的加勁肋；所述桁架結(jié)構(gòu)上分別密封焊接有用于包裹整個(gè)冷箱的冷箱面板。

作為優(yōu)選：所述的冷箱面板與冷箱柱和冷箱橫梁的連接是：冷箱面板在冷箱柱和冷箱橫梁的外側(cè)面上保留30mm以上的搭接長(zhǎng)度，在外搭接處分別采用4mm高角焊縫圍焊，即密封焊接，不得漏氣；在內(nèi)搭接處采用4mm高角焊縫間斷焊；

所述冷箱面板與加勁肋的連接是：所述加勁肋截面采用角鋼或槽鋼或方鋼，在冷箱面板和加勁肋的搭接處采用4mm高角焊縫間斷焊；

所述冷箱面板采用4mm厚普通鋼板，冷箱的頂面上焊接的頂板采用6mm厚花紋鋼板；

所述加勁肋與冷箱橫梁的連接是：加勁肋與冷箱橫梁外翼緣相碰處，加勁肋切角，然后用雙面角焊縫焊接后磨平；

所述加勁肋與桁架結(jié)構(gòu)的斜撐間必須保留一定的空隙。

冷箱面板作為密閉性圍護(hù)體系承受著很大的平面外荷載，冷箱內(nèi)的珠光砂對(duì)冷箱面板的水平推力和氮?dú)鈱?duì)冷箱面板的壓力，冷箱外風(fēng)荷載對(duì)冷箱面板的壓力和吸力，冷箱面板所受的最不利工況為珠光砂水平推力+氮?dú)鈮毫?風(fēng)荷載的側(cè)向吸力，這個(gè)荷載組合很大但由面板加勁肋直接導(dǎo)向橫梁，使主桁架結(jié)構(gòu)斜撐不受平面外荷載，保留二力桿受力狀態(tài)，保護(hù)了主桁架結(jié)構(gòu)受力體系的合理性，傳力路徑的明確性，大大減少了主結(jié)構(gòu)的用鋼量，同時(shí)面板加勁肋成為簡(jiǎn)支梁，面板成為單向板，受力明確，計(jì)算簡(jiǎn)單精確，方便手工復(fù)核，提高準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述冷箱頂板面板的平面布置示意圖。

圖2是本發(fā)明所述冷箱面板立面布置示意圖。

圖3是圖2中A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式